Straty mocy na kablu łączącym inwerter z odbiornikiem to przede wszystkim straty cieplne wynikające z przepływu prądu przez rezystancję żył przewodu. Opisuje je zależność:
Pstr = I2 · R
Jeżeli prąd obciążenia jest dany (wynika z mocy odbiornika i warunków pracy inwertera), to jedynym sposobem zmniejszenia strat na kablu jest zmniejszenie rezystancji R tego połączenia.
Rezystancja przewodu zależy od materiału oraz jego geometrii:
R = ρ · l / A
- l – długość przewodu: im dłuższy przewód, tym większa rezystancja, a więc większe straty i większe nagrzewanie.
- A – pole przekroju poprzecznego (przekrój żyły): im większy przekrój, tym mniejsza rezystancja i mniejsze straty.
- ρ – rezystywność materiału: w praktyce dobiera się też materiał (np. miedź/aluminium), ale w tym pytaniu kluczowe są długość i przekrój.
Dlatego poprawna jest odpowiedź: "jak największy możliwy przekrój i jak najmniejszą długość", bo minimalizuje R, a przez to minimalizuje Pstr.
Pozostałe propozycje są błędne, ponieważ:
- Wskazanie jak największej długości zawsze zwiększa rezystancję i straty (niezależnie od przekroju).
- Wskazanie jak najmniejszego przekroju powoduje wzrost rezystancji, większy spadek napięcia oraz większe nagrzewanie przewodu.
- Połączenie małego przekroju z dużą długością jest najgorszym wariantem: oba czynniki działają w kierunku wzrostu strat.
Wskazówka egzaminacyjna: zapamiętaj regułę: "krótko i grubo" (krótki odcinek przewodu i duży przekrój) = mniejsze straty i mniejszy spadek napięcia.
